Napęd Pneumatyczny

Napędem pneumatycznym nazywamy napęd, w którym źródłem energii mechanicznej jest silnik pneumatyczny. Nośnikiem energii, jak sama nazwa wskazuje jest gaz (najczęściej powietrze). Napęd pneumatyczny możemy podzielić na podzespoły:

zespół Przygotowania sprężonego powietrza

Zespół sterowania przepływem sprężonego powietrza

Zespół elementów wykonawczych napędu (siłownik lub silnik pneumatyczny)

Zadaniem pierwszego zespołu napędu pneumatycznego jest sprężenie i przygotowanie powietrza, które polega na usunięciu zanieczyszczeń i wilgoci, gdyż ich obecność powodowała by niszczenie całej instalacji. Powietrze sprężane jest za pomocą kompresora, który napędzany jest najczęściej silnikiem elektrycznym (najczęściej indukcyjnym łopatkowym). Kompresor spręża powietrze do zbiornika, w którym panuje odpowiednie ciśnienie (w zależności od potrzeb), gdy ciśnienie maleje kompresor włącza się, powodując wzrost ciśnienia do chwili uzyskana odpowiedniej wartości i się automatycznie wyłącza dzięki czujnikom ciśnieniowym. Następnie „za” zbiornikiem znajdują się filtry (których Zadaniem jest usunięcie ze sprężonego powietrza cząstek stałych i oleju), Stacja osuszania powietrza, Zawory redukcyjne (które służą do obniżenia ciśnienia wejściowego i następnie dość dokładnego utrzymywania pożądanego ciśnienia na stałym poziomie, (pomimo zmian ciśnienia wejściowego i zmian natężenia przepływu powietrza przez zawór)

1 - silnik elektryczny (najczęściej indukcyjny klatkowy);

2 - sprężarka (agregat sprężarkowy); 3 - zbiornik sprężonego powietrza;

4 - filtr z odolejaczem; 5 - odwadniacze; 6 - stacja osuszania sprężonego powietrza;

7 - filtr; 8 - reduktor ciśnienia; 9 - smarownica.

Zespól sterowania przepływem sprężonego powietrza ma za zadanie otwieranie i zamykanie dostępu do sprężonego powietrza do siłowników za pomocą Rozdzielaczów pneumatycznych (inaczej zaworów rozdzielających) . W skład tego zespołu wchodzą również przewody pneumatyczne którymi dostarczane jest medium robocze.

Budowa zaworu redukcyjnego

1 - Otwór doprowadzania sprężonego powietrza;

2 - Otwór wyprowadzania sprężonego powietrza o

zredukowanym ciśnieniu;

3 - Grzybek zaworowy;

4 - Membrana;

5 - Popychacz;

6 - Pokrętło nastawcze;

7 - Sprężyna;

8 – Otwór w sztywniku membrany

9 - Sprężyna powrotna grzybka zaworowego

Zespół elementów wykonawczych napędu to siłownik pneumatyczny lub silnik pneumatyczny.
Siłowniki można podzielić na trzy sposoby:

Ze względu na budowę konstrukcyjną wyróżnia się siłowniki :

• tłokowe;

• nurnikowe;

• membranowe;

• mieszkowe;

• workowe i dętkowe.

Ze względu na rodzaj realizowanego ruchu wyróżnia się:

• siłowniki o ruchu prostoliniowym (postępowo-zwrotnym);

• siłowniki o ruchu wahadłowym.

Ze względu na możliwość wymuszania kierunku siły napędowej siłowniki

pneumatyczne dzielą się na:

• siłowniki jednostronnego działania (ze sprężyną powrotną);

• siłowniki dwustronnego działania.

Natomiast silniki pneumatyczne najczęściej dzieli się na:

• Silniki o ruchu obrotowym;

• Silniki o ruchu wahadłowym (wahadłowe);

• Silniki krokowe.

Zalety i Wady

Zalety:

• Prosta konstrukcja

• Duża prędkość wyjściowego napędu

• nieograniczony dostęp do medium (powietrza)

• możliwość pracy w środowisku o podwyższonym ryzyku zagrożenia np. pożarem

Wady:

• duża ściśliwość powietrza = niestałość prędkości członu wyjściowego

• konieczność hamowania członu wyjściowego napędu w końcowej fazie ruchu

• duża hałaśliwość przy rozprężaniu

• konieczność odpowiedniego przygotowania sprężonego powietrza